diseño de locomotoras

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Diapositiva 1

TRANSPORTE POR LOCOMOTORA PARA 800 TM/DIA

INTEGRANTES

Chacn Espinoza MelissaOssco Crdenas KevinPrez Zambrano ElmerRivera Silvestre EderSuarez Cornelio Max UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSTRASNPORTE SOBRE RIELES

APLICACIONESllevar la mena de los lugares de produccin al punto de recoleccin como echaderos o tolvas de la concentradoraBAJOS COSTOS DE OPERACIONSEGURIDADCONFIABILIDADGRANDES DISTANCIASGRANDES TONELAJESCARROS MINEROS

El diseo de los carros mineros ha evolucionado de simples cajones a carros con sofisticados mecanismos de descarga.

En las minas pequeas se usan carros de descarga lateralLOCOMOTORA

ELECTRICASDIESELVAPORVEHICULO AUTOPROPULSADOVIAS FERRIAS UNIDADES RODANTESLOCOMOTORAS ELECTRICAS Las locomotoras elctricas requieren la instalacin de cables elctricos de alimentacin a lo largo de todo el recorrido, que se sitan a una altura por encima de los trenes a fin de evitar accidentes. Esta instalacin se conoce como catenaria, debido a la forma que adopta el cable del que cuelga el cable electrificado, que debe permanecer paralelo a las vas. Las locomotoras toman la electricidad por un trolley

DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE UNA LOCOMOTORALOCOMOTORAS A BATERIAEn las minas, frecuentemente se usan las locomotoras de bateras para una mayor facilidad o en operaciones no permanentes Para calcular la capacidad de las bateras, se requiere conocer las condiciones de trabajo y el perfil de la via. Una manera de determinar la capacidad de las bateras es convertir el trabajo pies-libra a Kilowatts/hora de un viaje de ida y vuelta, luego se multiplica por el nmero de viajes para obtener la capacidad.

LOCOMOTORAS A TROLEYLas locomotoras mineras a trolley, estn destinadas para el transporte horizontal sobre rieles, especialmente en minas con medio hmedo y polvoriento sin riesgo de explosin de los polvos de carbn y gases metano. Es capaz de desplazarse por carriles con pendiente superable de hasta 35 (2) y a temperaturas desde - 10 hasta + 35C.

Para una operacin eficiente y rpida se han diseado estos carros con una capacidad de carga de 15 a 30 toneladas. Este tipo de carros, con una tolva adecuada, permite el vaciado continuo.

ABBCARROS SEGN EL TIPO DE DESCARGA Carros de descarga por el fondo. Carros tipo Granby. Es te tipo de carros es de uso frecuente en minas de niveles mltiples para mover grandes tonelajes. Requiere de instalaciones mecnicas para vaciar los carros.Carros de propsitos especiales.Es las minas se trasladan a personas y se mueven materiales tales como: madera, explosivos, maquinarias, repuestos y otros. Para ser eficientes y seguros en el manejo de personas y materiales, se usan carros de diseo especial adecuados a la operacin.

COMPONENTES DE UNA VA FERROVIARIA TROCHALa trocha vara de acuerdo a la mina y las condiciones de la misma. En las minas metlicas, las locomotoras son menos anchas y ms altas que en las carbonferas. En general, en las minas metlicas las trochas varan de 18 a 36 pulgadas. Otros factores que determinan las trochas son la capacidad y peso de las locomotoras.

Las dimensiones de las ruedas varan de acuerdo al peso de la locomotora, luz del piso a la locomotora y velocidad de la mismaDIMETRO DE LAS RUEDAS DE LA LOCOMOTORA

EjeMasaLlantaPestaaDimetro rueda:6 a 14 cm.Peso de la locomotora toneladas cortasDimetro de las ruedas (pulgadas)1 - 142 416 214 1024 2611 1530 3315 2035 36RIELES En la generalidad, se considera de 10 libras de peso por yarda de riel, como mnimo, por tonelada corta de peso por cada rueda de la locomotora

DURMIENTESLos durmientes de 4 X 6 pulgadas de seccin pueden ser forzados colocando durmientes de acero entre durmientes de madera. Los durmientes de 5 X 7 pulgadas presentan un buen servicio sin necesidad de refuerzos en casi todas las condiciones. Se recomiendan los durmientes de 6 X 8 para rieles pesados, gradiente alta, curvas cerradas, locomotoras pesadas y alto trfico. La longitud de los durmientes, preferentemente, debe ser el doble de la trocha o al menos la trocha ms de 24 pulgadas. La altura de la seccin del durmiente ser. Por lo menos, de pulgada ms larga que la longitud del clavo y el ancho del durmiente debe ser no menos de 1 3/8 pulgadas ms largo que la longitud del clavo. El espaciamiento de centro de los durmientes, generalmente, es de 24 pulgadas y en las partes de alto trfico, 16 pulgadas.

BALASTO Constituye la base de las vas frreas y estn compuestos por agregados gruesos (grava) los cuales le dan una buena estabilidad al suelo.

CLAVOSLos clavos se miden debajo de la cabeza al extremo o punta, es decir, solamente el pin, y la seccin es cuadrada Clavos rielerosPernos rielerosDimensiones pulgadasCantidad de clavos en 200 lbPeso recomendado de riele libras/ yarda2 x 5/162 2308 122 x 3/81 65012 163 x 3/81 38012 203 x 3/81 25012 204 x 3/81 02516 253 x 7/1689016 254 x 7/1678020 304 x 7/1669020 304 x 60525 354 x 51825 355 x 9/1640540 565 x 9/1636045 906 x 9/1632050 100CURVASLas curvas en la minas, son cortas y se miden en radios. Los trenes ruedan ms suavemente en rieles con radios de curvatura mayor que en aquellos de radios menores. Las curvas ms frecuentes en las minas tienes 40, 50 o 60 pies de radio.La experiencia aconseja que la trocha debe ser incrementada 1/16 pulgadas por cada 2 grados de curvatura

PERALTE E = peralte, pulgadasG = trocha, pulgadasV = velocidad, pies/segundoR = radio de curva, pies

6)CURVASLas curvas en la minas, son cortas y se miden en radios. Los trenes ruedan ms suavemente en rieles con radios de curvatura mayor que en aquellos de radios menores. Las curvas ms frecuentes en las minas tienes 40, 50 o 60 pies de radio.La experiencia aconseja que la trocha debe ser incrementada 1/16 pulgadas por cada 2 grados de curvatura.

7)PERALTEDebido a la fuerza centrfuga, los trenes tienden a descarrilarse en las curvas. Elevando el riel exterior de la curva, se contrapesa esta tendencia. En el Per la velocidad mxima es de 10 km/ hora (9.113pies /segundo), aunque en las vas de extraccin principales se permiten velocidades mayores.El peralte se halla aplicando la siguiente formula:

8)RESISTENCIA AL RODAMIENTO DE LOS TRENESLas resistencias que se generan en los trenes sobre los rieles, pueden ser consideradas de las siguientes fuentesResistencia a la carga rodanteResistencia al movimiento de la locomotoraResistencia a las curvas.Resistencia a la gradienteResistencia de la adherencia de las ruedas a la lnea rielResistencia a la aceleracin y desaceleracin.8.1 RESISTENCIA A LA CARGA RODANTE:Esta resistencia depende de los cojinetes de los carros, condicin de los rieles y en las minas vara del 1 a 2% de la carga bruta. En los cojinetes de rodamiento se3 considera de 20 libras por tonelada y en las bocinas de 30 libras por tonelada.8.2 RESISTENCIA AL MOVIMIENTO DE LA LOCOMOTORA: Se considera 20 libras por tonelada de la locomotora.

8.3 RESISTENCIA A LAS CURVAS: Esta resistencia depende de la magnitud de la trocha en las curvas, ancho y dimetro de las ruedas, velocidad, radio de curvatura, nmero de carros en las curvas, etc. Se considera 0.5 a1 libra por tonelada por grado de curva de la parte del tren contenida en la curva.8.4 RESISTENCIA A LA GRADIENTE: Para calcular la gradiente, se expresa en porcentaje en lugar de grados. Se considera 20libras por cada ciento de gradiente. En la resistencia a la gradiente se debe considerar el peso total de los carros cargados y la locomotora. La legislacin peruana permite un mximo de gradiente de 6 x 1000 (0.6%).8.5 RESISTENCIA A LA ADHERENCIA DE LAS RUEDAS A LAS LNEAS DEL RIEL:

Esta adherencia depende del material de la rueda y la condicin de la lnea riel. Por ejemplo, la adherencia ser menor si la lnea ests mojada. Se estima en 20% para las de fierro fundido y 25% para las de acero, del peso de la locomotora.8.6 RESISTENCIA A LA ACELERACIN Y DESACELERACIN:

9)FUERZA DE TRACCIN DE LA LOCOMOTORA

10) FUERZA DE FRENADO DE LA LOCOMOTORAEsta fuerza se asume de 80 a 85% de la fuerza de traccin. Cuando se frena o para la locomotora, la gravedad ayuda con 20 libras por tonelada corta por cada por ciento de gradiente hacia abajo. Tambin se puede calcular con las siguientes formulas:Fuerza de frenado hacia abajo:F = 2 000 AL + W (Rt 20G) L (20G)Fuerza de frenado hacia arriba:F = 2 000 AL + W (Rr 20G) + L (20G)

Dnde:A = adherencia a nivel, expresado en decimales ruedas de fierro fundido = 0.20 ruedas de acero = 0.25 L = peso de la locomotora, toneladas cortasW = peso de la carga rodante (peso de carga + peso carros), toneladas cortasRt = resistencia de los cojines de los carros, libras por tonelada cortaRr = resistencia de los cojines de a locomotora, libras por tonelada cortaG = gradiente, por ciento

11) PESO DE LOS CARROS VACOSEstos varan de 46 a 63% del peso neto de la carga

12) CICLOS DE TRANSPORTEEstimar el tiempo de ciclo es difcil. Para hacer el ciclo ms rpido se dispone de instalaciones y dispositivos tales como parrillas, martillos neumticos o hidrulicos para romper las rocas mayores a la luz de las parillas, compuertas accionadas por pistones, tolvas, carros con tolvas traslapadas, mecanismos para vaciar, carros, locomotoras en tndem equipadas con controladores magnticos o neumticos para duplicar la fuerza de traccin y otros.13) DETERMINACIN DEL PESO LA LOCOMOTORA